研究人员在实验室创造“mini-brains”研究神经系统疾病

约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院的研究人员说,他们已经开发出的小“mini-brains”由许多神经元,甚至人类的大脑细胞的功能和可以大规模复制。

研究人员说,创建这些“mini-brains”,将讨论在美国科学促进协会会议在华盛顿特区在2月12日在一个新闻发布会上,在2月13日,一个会话可以显著改变新药测试的有效性和安全性,取代的成千上万的动物用于神经科学研究在美国。执行研究使用这些三维“mini-brains”球大脑细胞自己生长,形成类人脑结构的八个星期应该比小鼠和大鼠,因为他们是来自学习人类细胞而不是啮齿动物,他们说。

“百分之九十五的药物,看好在动物模型测试失败一旦测试人类以巨大的代价的时间和金钱,”研究负责人托马斯哈说,医学博士,博士,和椅子以证据为基础的毒理学教授Doerenkamp-Zbinden彭博学校。“虽然啮齿动物模型是有用的,我们不是150磅的老鼠。即使我们不是球的细胞,通常可以获得更好的信息从这些球比从啮齿动物的细胞。

“我们相信,未来的大脑研究将包括更少依赖于动物,更依赖于人类,细胞模型。”

哈和他的同事创造了大脑使用所谓的诱导多能干细胞(万能)。这些都是成年细胞而被基因重组的胚胎干细胞的状态,然后刺激成长为脑细胞。细胞从几个健康成年人的皮肤被用来创建mini-brains,但是哈说,细胞从某些遗传性状或某些疾病可用于创建大脑研究各种类型的药品。他说,大脑可以用来研究阿尔茨海默氏症、帕金森病、多发性硬化症,甚至自闭症。项目研究病毒感染、创伤和中风已经开始。

哈的mini-brains非常小直径350微米,或者家蝇的大小的眼睛,他们只是看到,人类的眼睛和成百上千的精确副本可以在每一批生产的。一百很容易生长在同一在实验室培养皿。培养mini-brains大约两个月后,大脑发达的四种类型的神经元和两种类型的支持细胞:星形胶质细胞和少突胶质细胞,后者继续创建髓鞘,使神经元的轴突和使他们能够更快的交流。

研究人员可以看到髓磷脂的发展中,可以看到它开始鞘突。甚至大脑显示自发电生理活动,可与电极记录,类似于脑电图,也称为脑电图。进行测试,研究人员把一个mini-brain数组的电极和听了神经元的自发电通信测试药物补充道。

“我们没有第一个大脑模型也称我们是最好的一个,”哈尔顿说,他也领导学校的替代动物实验中心。

“但这是最标准的。当测试药物,是当务之急细胞被研究尽可能相似的,以确保最可比的、准确的结果。”

mini-brains哈正在申请专利,也在开发一个商业实体称为ORGANOME生产它们。他希望生产能在2016年开始。他说,他们很容易复制,希望看到他们尽可能多的实验室的科学家们使用。“只有当我们可以有这样的大脑模型在任何时间在任何实验室我们能够取代大规模动物试验,”他说。